KR100943884B1

KR100943884B1 - Universal multipoint signal transform system

Info

Publication number: KR100943884B1
Application number: KR1020090109132A
Authority: KR
Inventors: 김한태
Original assignee: 김한태
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2010-02-24

Abstract

PURPOSE: A universal multipoint signal transform system is provided to perform A/D conversion regardless of the kind of the signal inputted to the system. CONSTITUTION: An A/D converting unit(210) converts analog signal delivered from a sensor into the digital signal. The digital signal and electric source signal are transmitted with the system trunked radio part of the other signal conversion module which the system common communication unit(260) is connected. The system control/signaling connector interconnects the system trunked radio unit or the outside communications unit(230) and external device. The microcontroller unit(220) is input the digital signal from the A/D converter and the sensing value is computed. The microcontroller is input the digital signal of the other signal conversion module as described above and whether a malfunction is generated of the other signal conversion module and above statement is decided.

Description

Multipoint Signal Transform System

본 발명은 멀티포인트 신호 변환 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 측정지점에 설치되는 센서로부터 전달된 신호를 신호변환모듈에서 변환한 후 자체적으로 마련된 디스플레이부에 표시하거나, 신호변환모듈에 포함된 통신부 및 이 통신부와 시스템 공용 통신하는 통신모듈을 통해 원격지 호스트 컴퓨터 등의 제어기기와 송수신하거나, 이상여부를 감지하여 이상경보를 출력하고, 이상이 있는 신호변환모듈의 전원을 차단하며, 상기 이상이 있는 신호변환모듈의 신호의 연산 및 출력을 인접한 신호변환모듈에서 대신 처리하도록 하는 멀티포인트 신호 변환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-point signal conversion system, and more particularly, a signal transmitted from a sensor installed at each measurement point is converted into a signal conversion module and then displayed on a display unit provided by itself or included in a signal conversion module. Communicating with the communication unit and the communication unit and the communication module and the system common communication with the controller of the remote host computer or the like, or detects the abnormality and outputs the alarm alarm, cut off the power of the signal conversion module with the abnormality, The present invention relates to a multipoint signal conversion system for processing an operation and output of a signal of a signal conversion module in a neighboring signal conversion module.

일반적으로 각 측정지점에 설치되는 센서들이 제대로 동작하고 있는지 여부를 확인하기 위해 다수의 센서에는 현장 작업자가 센서의 동작 여부를 파악할 수 있는 램프 또는 경보기가 마련되어 있어 기기의 정상 동작 여부를 표시해 주고 있다.In general, in order to check whether the sensors installed at each measuring point are operating properly, many sensors are equipped with a lamp or an alarm that a field operator can determine whether the sensor is operating.

그러나, 측정지점에 설치되어 있는 센서들은 현장에서뿐만 아니라 원거리에 있는 제어기기 등에서 센서들의 정상동작 여부를 파악할 필요성이 있다.However, the sensors installed at the measuring point need to determine whether the sensors are normally operated not only in the field but also in the remote controller.

이와 같이, 원거리에 있는 호스트 컴퓨터 등의 제어기기에서 센서의 동작상태를 파악하거나, 특정한 제어신호를 전송하여 센서를 관리할 필요성이 있을 경우에, 센서와 호스트 컴퓨터 사이에서 인터페이스 기능을 수행할 수 있는 "신호 변환 장치"가 설치될 수 있으며, As such, when a controller such as a remote host computer detects the operation state of the sensor or transmits a specific control signal to manage the sensor, the interface between the sensor and the host computer may be performed. "Signal converter" can be installed,

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다수의 슬롯이 구성된 마더보드(Mother Board)에 신호변환모듈을 필요에 따라 다수개 삽입하여 다채널 기능을 수행하는 공지기술(통신용 다채널 신호 변환기, 등록특허 제10-0346892호)이 존재하나,In order to solve the above problems, a known technology for performing a multichannel function by inserting a plurality of signal conversion modules into a mother board configured with a plurality of slots as necessary (multi-channel signal converter for communication, registered patent number 10) -0346892) exists,

이는 하나의 센서에 하나의 신호변환모듈이 대응되도록 구성되고, 다수의 신호변환모듈이 하나의 통신모듈에 결합됨에 따라 진정한 의미에서의 다채널 기능을 수행하는데 그 한계가 있었다. 게다가, 입력되는 신호(RTD, T/C, DC VOLLTALGE/CURRENT)가 변경될 경우, 즉 센서가 변경될 경우에 신호변환모듈 자체를 변경하여야 하므로 다양한 입력에 대응할 수 없다는 단점도 있었다.It is configured such that one signal conversion module corresponds to one sensor, and as a plurality of signal conversion modules are coupled to one communication module, there is a limit to performing a multi-channel function in a true sense. In addition, when the input signal (RTD, T / C, DC VOLLTALGE / CURRENT) is changed, that is, when the sensor is changed, the signal conversion module itself has to be changed, so there is a disadvantage in that it cannot cope with various inputs.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 센서로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 신호변환부와 디지털 신호를 외부 기기에 송신하는 1개이상의 공통커넥터를 구비한 신호변환모듈에 관한 공지기술(일본특개평9-311993호, 공개특허10-2009-0082631)이 존재하나, In order to solve the above problems, a known technology related to a signal conversion module including a signal conversion unit for converting an analog signal input from a sensor into a digital signal and one or more common connectors for transmitting the digital signal to an external device (Japanese Patent) Korean Patent Publication No. 9-311993, Publication No. 10-2009-0082631)

이는 각각의 신호변환모듈이 다른 신호변환모듈과 연결되어 네트워크를 형성 하도록 구성할 수 있으나, 데이터를 공유하고 전달할 뿐, 관측지점의 센서나 신호변환모듈에 이상이 있는 경우 이상여부를 감지하고 이를 알리는 경보기능이 없으며, 신호변환모듈에 이상이 있는 경우, 이상이 있는 신호변환모듈의 전원을 차단하여 전력의 낭비를 막고, 잘못된 데이터를 연산하지 못하도록 하는 방안이 필요하며, 이상이 있는 신호변환모듈을 대신하여 당해 신호변환모듈이 입력받은 아날로그 신호를 다른 신호변환모듈이 대신하여 처리할 수 있도록 하는 방안이 필요하다.Each signal conversion module can be configured to be connected to other signal conversion modules to form a network, but only share and transmit data, and if there is an error in a sensor or signal conversion module at an observation point, it detects an error and informs it of this. If there is no alarm function and there is an error in the signal conversion module, it is necessary to cut off the power supply of the signal conversion module to prevent the waste of power and prevent the operation of wrong data. Instead, there is a need for a method for allowing another signal conversion module to process the analog signal received by the signal conversion module instead.

또한, 일반적인 A/D변환기의 경우 비트수가 높아질수록 가격이 비싸지며, 정류기 및 평활회로를 포함하여 구성되어 회로가 복잡하다는 단점이 있다.In addition, in the case of a general A / D converter, the higher the number of bits, the more expensive, and has a disadvantage in that the circuit is complicated by including a rectifier and a smoothing circuit.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 각 측정지점에 설치되는 센서로부터의 다양한 신호에 모두 대응하여 A/D 변환할 수 있으며, 주기가변형 A/D변환기를 사용함으로써 펄스폭의 가변만으로도 비트수를 변경하여 사용할 수 있어 저비용으로 고비트의 A/D변환기를 구현할 수 있으며, 자체적으로 통신부를 갖춤으로써 정보를 공유할 뿐만 아니라 각 신호변환모듈의 정보를 입력받아 이상여부를 판단하고, 이상이 있는 경우 이상신호를 출력하여 경보를 출력하고, 이상이 있는 신호변환모듈의 전원공급을 차단하며, 전원공급이 차단된 신호변환모듈의 작업을 인접한 신호변환모듈이 대신 처리하여 원격지 호스트 컴퓨터 등에 송수신할 수 있는 신호변환모듈을 적어도 하나 이상 조합하여 다채널로 운용하는 멀티포인트 신호 변환 시스템을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to convert the A / D corresponding to all the various signals from the sensor installed at each measuring point, using a period-variable A / D converter By changing the number of bits only by changing the pulse width, it is possible to implement a high-bit A / D converter at low cost.With its own communication unit, it not only shares information but also receives the information of each signal conversion module. Judging whether or not there is an error, it outputs an alarm by outputting an error signal, cuts off the power supply of the signal conversion module that has an error, and the adjacent signal conversion module handles the work of the signal conversion module whose power supply is cut off instead. Multi-channel operating by combining at least one signal conversion module that can transmit / receive to a remote host computer To provide a point signal conversion system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각 측정지점에 설치되는 센서로부터 전달된 아날로그신호를 입력받아 디지털신호로 변환하는 A/D변환부와 외부기기와 연결되어 상기 센서의 입력상태, 출력상태, 내부 설정 값을 상기 외부기기로 전송하는 외부통신부와 다른 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부와 연결되어, 연결된 다른 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부로 상기 아날로그신호, 디지털신호 및 전원신호를 전송하는 것으로서, 상기 아날로그신호, 디지털신호는 상호 병렬적 으로 전송되고, 상기 전원신호는 환상으로 직렬적으로 전송되도록 연결되는 시스템 공용 통신부와 시스템 공용 통신부 간 또는 외부통신부와 외부기기를 상호 접속시키는 시스템 제어 및 신호전달 커넥터와 상기 A/D변환부로부터 상기 디지털신호를 입력받아 센싱값을 연산하고, 상기 시스템 공용 통신부와 연결되어 다른 신호변환모듈들의 아날로그신호가 변환된 디지털신호를 입력받아 복수 개의 센서의 센싱값들을 상호 공유하며, 다른 신호변환모듈의 디지털신호를 입력받아 신호변환모듈의 이상여부를 판단하고 이상이 있는 경우 이상신호를 출력하며 이상이 있는 신호변환모듈의 전원공급을 차단시키도록 제어하는 마이크로 컨트롤러와 상기 이상신호를 입력받은 경우 경보를 출력하는 경보 출력부를 포함한다.The present invention for achieving the above object is connected to the A / D conversion unit and an external device that receives the analog signal transmitted from the sensor installed at each measuring point and converts it into a digital signal input state, the output state of the sensor In connection with the system common communication unit of the external communication unit and the other signal conversion module for transmitting the internal setting value to the external device, and transmits the analog signal, digital signal and power signal to the system common communication unit of the other signal conversion module connected, The analog signal and the digital signal are transmitted in parallel to each other, and the power signal is connected to the system common communication unit and the system common communication unit or the external communication unit and the external device connected to each other connected in series to annularly transmitted serially Sensing value by receiving the digital signal from the connector and the A / D converter And input the digital signal converted from the analog signal of the other signal conversion modules connected to the system common communication unit to share the sensing values of the plurality of sensors, and receive the digital signal of the other signal conversion module. It includes a microcontroller for determining whether or not the abnormality and outputs an abnormal signal when there is an error, and cut off the power supply of the signal conversion module having an error and an alarm output unit for outputting an alarm when the abnormal signal is input.

여기서 상기 A/D 변환부는 복수개의 센서로부터 상기 아날로그 신호가 입력되고, 상기 마이크로 컨트롤러의 제어신호에 기초하여 복수개의 아날로그 신호 중 어느 하나의 신호를 제 1 펄스파형으로 변환하는 입력선택부와 상기 펄스파형으로 변환된 신호를 증폭하는 신호증폭부와 상기 펄스파형의 신호 크기에 따라 펄스신호의 펄스폭을 가변시키는 가변펄스구동부와 상기 가변된 펄스신호를 적분하는 적분회로와 상기 적분회로의 출력신호가 설정된 기준값보다 큰 경우 상기 기준값을 출력하고, 상기 적분회로의 출력신호가 설정된 기준값보다 작은 경우 0을 출력하여 제 2 펄스파형을 생성하는 비교기를 포함하되, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 비교기에서 출력되는 펄스의 듀티를 측정하여 센싱값을 산출하는 것을 특징으로 하는 것이 타당하다.Here, the A / D converter inputs the analog signal from a plurality of sensors, and converts any one of a plurality of analog signals into a first pulse waveform based on a control signal of the microcontroller and the pulse. A signal amplifier for amplifying a signal converted into a waveform, a variable pulse driver for varying a pulse width of a pulse signal according to the signal magnitude of the pulse waveform, an integrating circuit for integrating the variable pulse signal, and an output signal of the integrating circuit And a comparator configured to output the reference value when the reference value is larger than the set reference value, and generate a second pulse waveform by outputting 0 when the output signal of the integrating circuit is smaller than the set reference value. It is reasonable to measure the duty to calculate the sensing value.

또한, 마이크로 컨트롤러는 센싱값이 센서출력의 비선형 구간에 속하는 것으 로 판단되는 경우 상기 제 1 펄스파형의 1주기 내에서의 펄스폭을 제어하여 비선형구간 출력을 보상하는 것을 특징으로 하는 것이 타당하다.In addition, when it is determined that the sensing value belongs to the nonlinear section of the sensor output, it is appropriate that the microcontroller compensates the nonlinear section output by controlling the pulse width within one period of the first pulse waveform.

또한, 마이크로 컨트롤러는 인접한 신호변환모듈이 이상이 있다고 판단되는 경우 상기 이상이 있는 신호변환모듈이 입력받은 아날로그 신호를 입력받아 이를 디지털 신호로 변환하도록 하며, 상기 변환된 디지털신호의 센싱값을 연산하여 교호적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 것이 타당하다.In addition, when it is determined that the adjacent signal conversion module has an abnormality, the microcontroller receives the analog signal inputted by the abnormal signal conversion module and converts it into a digital signal, and calculates a sensing value of the converted digital signal. It is reasonable to characterize the output alternately.

또한, 신호변환모듈은, 아날로그신호 및 디지털신호의 제어에 대한 사용자 설정을 지원하는 키조작부와 마이크로 컨트롤러에 의해 처리된 입력상태, 출력상태 및 경보상태를 표시하며, 내부 설정값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 타당하다.In addition, the signal conversion module, the key operation unit for supporting the user settings for the control of analog signals and digital signals and the display unit for displaying the input state, output state and alarm state processed by the microcontroller, and displays the internal setting value It is reasonable to further characterize the inclusion.

상기와 같은 본 발명에 따르면, According to the present invention as described above,

입력되는 신호의 종류에 상관없이 A/D변환이 가능하므로 신호변환모듈 자체를 교체하지 않아도 되는 효과가 있으며, 다수의 신호변환모듈이 시스템 공용 통신을 통해 정보 공유가 가능하므로, 멀티포인트 신호 변환 시스템의 입출력간 관계에 있어 1:1, 1:N, N:1, N:N 다양한 운용이 가능하며 또한, 원격지 호스트 컴퓨터를 포함한 제어기기에서 각 관측지점에 설치된 센서를 제어하는 등의 다양한 활용이 가능하다.Regardless of the type of input signal, A / D conversion is possible, so there is no need to replace the signal conversion module itself, and multiple signal conversion modules can share information through system common communication. 1: 1, 1: N, N: 1, N: N various operations are possible in the relationship between input and output of the input and output, and various applications such as controlling the sensor installed at each observation point from the controller including the remote host computer It is possible.

또한, 주기가변형 A/D 변환기를 사용함으로써 정류기 및 평활회로가 필요 없 어 회로가 간단해지며, 비트수가 증가하게 되면 가격이 상승하는 기존의 A/D변환기와 달리 펄스폭을 가변하여 원하는 비트수를 만들어 쓸 수 있는 장점이 있다.In addition, by using a variable variance A / D converter, the circuit is simplified by eliminating the need for a rectifier and a smoothing circuit.If the number of bits increases, the pulse width can be varied by varying the pulse width, unlike the existing A / D converter, which increases in price. There is an advantage that can be used to make.

또한, 시스템 공용 통신을 이용한 정보 공유를 통해 다른 신호변환모듈의 이상여부를 판단할 수 있으며, 이상이 있다고 판단되는 경우 해당 신호변환모듈의 전원을 차단할 수 있으며, 전원이 차단된 신호변환모듈의 역할은 인접한 신호변환모듈이 대신하여 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to determine whether an abnormality of the other signal conversion module through the information sharing using the system common communication, if it is determined that the abnormality can be cut off the power of the corresponding signal conversion module, the role of the signal conversion module that the power is cut off Has the advantage that the adjacent signal conversion module can perform on behalf of.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 멀티포인트 신호 변환 시스템의 개략도이다.1A-1C are schematic diagrams of a multipoint signal conversion system of the present invention.

본 발명의 멀티포인트 신호 변환 시스템은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 하나의 신호변환모듈(20)로 구성할 수 있으며, 도 1c에 도시된 바와 같이, 다수의 신호변한모듈(20)을 조합하여 구성할 수도 있다. 이와 같은 멀티포인트 신호 변환 시스템에 통신모듈(30)을 선택적으로 적용할 수 있다. 또한, 다수의 신호변환모듈(20)에 공통전원을 공급하기 위한 전원공급부(40)를 별도로 더 마련할 수 있다. The multi-point signal conversion system of the present invention can be configured with one signal conversion module 20 as shown in Figures 1a and 1b, as shown in Figure 1c, a plurality of signal changing module 20 It can also be configured in combination. The communication module 30 may be selectively applied to such a multipoint signal conversion system. In addition, the power supply unit 40 for supplying a common power to the plurality of signal conversion module 20 may be further provided separately.

신호변환모듈(20)의 케이스 후면에는 벽면 등에 부착할 수 있는 고정부와 각 신호변환모듈(20)간 결합을 위한 체결부가 형성되어 있다. 또한 케이스의 일측면에는 신호변환모듈(20)의 슬롯에 삽입되는 삽입단자가 형성되어 있다. 또한, 케이스 의 일측면에는 신호변환모듈(20)간의 통신 및 전원공급을 위한 슬롯(Slot)(21)이 돌출 형성되어 있으며, 케이스의 타측면에는 타 신호변환모듈(20)의 슬롯에 삽입되는 삽입단자가 형성되어 있다. 이렇게 형성된 슬롯과 삽입단자를 포함하여 본 발명에서는 시스템 제어 및 신호 전달 커넥터라 정의하기로 하며, 시스템 제어 및 신호 전달 커넥터를 이용하여 신호변환모듈(20)을 계속 결합함으로써 다수의 신호변환모듈(20)로 이루어진 하나의 멀티포인트 신호 변환 시스템을 구성할 수 있다.The case rear of the signal conversion module 20 has a fixing part that can be attached to the wall and the like and a fastening part for coupling between each signal conversion module 20 is formed. In addition, the insertion terminal is inserted into the slot of the signal conversion module 20 on one side of the case. In addition, a slot 21 for communication and power supply between the signal conversion modules 20 is protruded on one side of the case, and the other side of the case is inserted into the slot of the other signal conversion module 20. An insertion terminal is formed. In the present invention, including the slot and the insertion terminal formed as described above, it is defined as a system control and signal transmission connector, and the signal conversion module 20 is continuously coupled by using the system control and signal transmission connector. One multipoint signal conversion system consisting of

이와 같이, 다수의 신호변환모듈(20)이 결합되는 경우에 시스템 제어 및 신호전달 커넥터는 통신을 수행하기 위해 각 신호변환모듈(20)을 병렬로 연결한다. 그러나 전원신호는 전원공급부(40)로부터 환상으로 직렬적으로 전송되도록 연결한다(도 4a참조). 즉, 최초의 신호변환모듈은 전원부와 연결되어 있으며, 두번째 신호변환모듈은 최초의 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부와 연결되어 전원을 공급받으며, 최후의 신호변환모듈은 직전의 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부로부터 전원을 공급받으며, 전원부와 연결되어 있다. As such, when a plurality of signal conversion modules 20 are coupled, the system control and signal transmission connector connects each signal conversion module 20 in parallel to perform communication. However, the power signal is connected to be transmitted in series in an annular form from the power supply 40 (see FIG. 4A). That is, the first signal conversion module is connected to the power supply unit, the second signal conversion module is connected to the system common communication unit of the first signal conversion module to receive power, and the last signal conversion module is the system common of the previous signal conversion module. It receives power from the communication unit and is connected to the power unit.

또한, 다수의 신호변환모듈(20)이 결합되는 경우에 다채널 운용 및 네트워크 구성을 위해 통신모듈(30)을 더 결합시킬 수도 있다. 이때, 신호변환모듈(20)과 통신모듈(30)간 통신에 있어, 본 발명에서는 통신모듈이 마스터(Master)로서 동작하고 신호변환모듈이 슬레이브(Slave)로 동작하는 것으로 한다.In addition, when multiple signal conversion modules 20 are combined, the communication module 30 may be further combined for multi-channel operation and network configuration. At this time, in the communication between the signal conversion module 20 and the communication module 30, in the present invention, it is assumed that the communication module operates as a master and the signal conversion module operates as a slave.

한편, 신호변환모듈(20)의 전면 상단에는 아날로그신호가 입력되는 입력단자(22)가 형성되어 있으며, 신호변환모듈의 전면 하단에는 전원단자(23)가 형성되어 있다. 입력단자(22)는 모든 신호에 적용할 수 있도록 다수의 단자를 형성시키고 있으며, 해당 단자의 접속방법에 따라 입력되는 신호가 처리될 수 있도록 각 단자와 회로가 상호 연결되어 있다. 그리고, 전원단자(23)는 개별적 사용시 가능하도록 형성된 것이며, 상기한 바와 같이 다수의 신호변환모듈이 결합된 경우에는 시스템 공용 통신부(260) 통해 환상으로 직렬적으로 연결되어 전원공급이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, an input terminal 22 for inputting an analog signal is formed on the front upper end of the signal conversion module 20, and a power supply terminal 23 is formed on the lower front of the signal conversion module. The input terminal 22 forms a plurality of terminals to be applied to all signals, and each terminal and a circuit are connected to each other so that an input signal can be processed according to a connection method of the corresponding terminal. And, the power supply terminal 23 is formed so as to be possible to use separately, as described above, when a plurality of signal conversion modules are coupled to the system through the common communication unit 260 connected in series in an annular form so that the power supply is made. desirable.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호변환모듈(20)을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a signal conversion module 20 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신호변환모듈(20)은 크게 각 측정지점에 설치되는 센서로부터 전달된 아날로그신호를 입력받아 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(210)와, 외부기기와 연결되는 외부통신부(230)와, 다른 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부 및 전원부와 연결되는 시스템 공용 통신부(260)와, 시스템 공용 통신부 간 또는 외부통신부와 외부기기를 상호 접속시키는 시스템 제어 및 신호전달 커넥터와, 디지털신호를 입력받아 센싱값을 연산하고, 다른 신호변환모듈들의 센싱값들을 상호 공유하며, 신호변환모듈의 이상여부를 판단하고, 이상이 있는 경우 이상신호를 출력하며 이상이 있는 신호변환모듈(20)의 전원공급을 차단시키도록 제어하는 마이크로 컨트롤러(220)와, 경보를 출력하는 경보 출력부(240)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the signal conversion module 20 according to the present invention includes an A / D conversion unit 210 for receiving an analog signal transmitted from a sensor installed at each measurement point and converting the signal into a digital signal. A system control for connecting an external communication unit 230 connected to an external device, a system common communication unit 260 connected to a system common communication unit and a power unit of another signal conversion module, and a system common communication unit or an external communication unit and an external device; Calculate the sensing value by receiving the signal transmission connector and the digital signal, share the sensing values of other signal conversion modules, determine whether the signal conversion module is abnormal, and if there is an error, output the abnormal signal and It comprises a micro-controller 220 for controlling to cut off the power supply of the signal conversion module 20, and an alarm output unit 240 for outputting an alarm.

또한, 본 발명은 신호변환모듈(20)의 입력/출력에 대한 사용자 설정을 지원하는 키조작부(280)와, 센서로부터 전달된 신호의 입력상태, 출력상태 및 경보상태 등을 표시하며, 각종 내부 설정값을 표시하는 디스플레이부(290)와 센서로부터 전달된 신호에 대응하여 마이크로 컨트롤러(220)에서 계산된 센싱값을 아날로그신호 로 출력하는 아날로그신호 출력부(250)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention displays a key operation unit 280 supporting the user setting for the input / output of the signal conversion module 20, and displays the input state, output state and alarm state of the signal transmitted from the sensor, and various internal It is preferable to further include a display unit 290 for displaying the set value and an analog signal output unit 250 for outputting the sensing value calculated by the microcontroller 220 as an analog signal in response to the signal transmitted from the sensor. Do.

A/D변환부(210)는 각 측정지점에 설치되는 센서로부터 전달된 아날로그신호(RTD, T/C, DC VOLTALGE/CURRENT)를 입력받아 디지털신호로 변환하여 마이크로 컨트롤러(220) 및 시스템 공용 통신부(260)로 전달한다.The A / D converter 210 receives the analog signals (RTD, T / C, DC VOLTALGE / CURRENT) transmitted from the sensors installed at each measurement point, converts them into digital signals, and then converts them into a microcontroller 220 and a system common communication unit. Forward to 260.

마이크로 컨트롤러(220)는 키조작부(280)에 대응한 처리를 수행하고, A/D변환부(210)로부터 디지털신호를 입력받아 센싱값(센서의 입/출력상태 등)을 연산하여 각 해당 출력부에 출력한다. 마이크로 컨트롤러(220)는 시스템 공용 통신부(260)와, 연결되어 다른 신호변환모듈들의 아날로그신호가 변환된 디지털신호를 입력받아 복수 개의 센서의 센싱값들을 상호 공유한다. 또한, 공유된 인접한 신호변환모듈의 디지털 신호들을 연산하여 자신의 연산결과인 센싱값과 비교하여 오차허용범위 내에 있는지를 판단하되, 허용범위를 벗어난 경우 이상신호를 출력하며, 이상이 있는 신호변환모듈의 전원공급을 차단시키도록 제어한다. 전원은 시스템 공용 통신부(260)를 통해 각 신호변환모듈이 환상으로 직렬적으로 연결되어 있기 때문에 전원이 공급되는 쪽의 신호변환모듈에서 이상이 있는 신호변환모듈의 전원공급을 차단시키도록 동작이 가능하다.The microcontroller 220 performs a process corresponding to the key manipulation unit 280, receives a digital signal from the A / D converter 210, calculates a sensing value (such as an input / output state of a sensor), and outputs a corresponding output. Output to negative. The microcontroller 220 is connected to the system common communication unit 260 and receives the digital signal converted from the analog signal of the other signal conversion modules to share the sensing values of the plurality of sensors. In addition, by comparing the digital signals of the adjacent adjacent signal conversion module to determine whether it is within the tolerance range by comparing with the sensing value of its own calculation result, if it is out of the allowable range, and outputs an abnormal signal, the signal conversion module having an error Control to cut off the power supply. Since power is connected to the signal conversion module in series through the system common communication unit 260 in a ring form, the signal conversion module of the power supply side can be operated to cut off the power supply of the abnormal signal conversion module. Do.

또한, 마이크로 컨트롤러는 인접한 신호변환모듈이 이상이 있어 전원이 차단된 경우 상기 전원공급이 차단된 신호변환모듈의 연산 동작을 인접한 신호변환모듈이 대신 처리하여 원격지 호스트 컴퓨터 등에 교호적으로 송수신하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the micro-controller may cause the adjacent signal conversion module to alternately transmit / receive to the remote host computer or the like by processing the operation of the signal conversion module whose power supply is cut off when the adjacent signal conversion module has an error. desirable.

즉, 이상이 있는 신호변환모듈이 입력받은 아날로그 신호를 입력받아 이를 A/D 변환부로 보내 디지털 신호로 변환하도록 하며, 상기 변환된 디지털신호를 입력받아 센싱값을 연산하여, 자신의 데이터와 상기 이상이 있는 신호변환모듈을 대신하여 처리한 데이터를 해당 신호변환모듈의 식별번호와 함께 교호적으로 출력하도록 한다. That is, the abnormal signal conversion module receives the input analog signal and sends it to the A / D conversion unit to convert the digital signal, and receives the converted digital signal to calculate the sensing value, and the own data and the abnormal The data processed in place of the signal conversion module having the alternate output with the identification number of the signal conversion module.

외부통신부(230)는 RS232/RS485 통신 방식을 취할 수 있으며, 외부기기와 연결되어 센서의 입력상태, 출력상태, 내부 설정 값을 등을 변경할 수 있도록 통신한다. The external communication unit 230 may take the RS232 / RS485 communication method, and is connected to an external device so as to change the input state, the output state, the internal setting value of the sensor, and the like.

시스템 공용 통신부(260)는 RS485 및 아날로그 통신 방식을 취할 수 있으며, 다른 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부와 연결되어, 연결된 다른 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부로 아날로그신호, 디지털신호 및 전원신호를 전송하는 것으로서, 아날로그신호, 디지털신호는 상호 병렬적으로 전송되고, 상기 전원신호는 환상으로 직렬적으로 전송되도록 연결된다. 상기 병렬적으로 전송되는 아날로그 신호는 A/D 변환기나 마이크로 컨트롤러를 거치지 않고 센서로부터 직접 입력된다. 시스템 공용 통신부(260)는 슬레이브(Slave)로 동작되며, 시스템 공용 통신부(260)에 통신모듈(30)을 연결하여 사용할 수 있다(도 5참조).The system common communication unit 260 may take RS485 and analog communication methods, and is connected to the system common communication unit of another signal conversion module to transmit analog signals, digital signals, and power signals to the system common communication unit of another connected signal conversion module. As the analog and digital signals are transmitted in parallel with each other, the power signal is connected to be transmitted in series in an annular fashion. The analog signals transmitted in parallel are input directly from the sensor without going through an A / D converter or a microcontroller. The system common communication unit 260 operates as a slave, and may connect and use the communication module 30 to the system common communication unit 260 (see FIG. 5).

경보 출력부(240)는 마이크로 컨트롤러(220)로 부터 이상신호를 입력받은 경우 경보를 출력한다. 경보출력부(240)는 경보 발생 여부를 릴레이(Relay) 접점 상태로 출력하는 제1경보접점출력부 및 제2 경보접점출력부로 구성할 수도 있다. 경보의 종류에 따라 Hi/Lo 경보, Deviation 경보를 지원할 수 있다.The alarm output unit 240 outputs an alarm when an abnormal signal is input from the microcontroller 220. The alarm output unit 240 may include a first alarm contact output unit and a second alarm contact output unit for outputting whether an alarm is generated in a relay contact state. Depending on the type of alarm, Hi / Lo alarm and Deviation alarm can be supported.

아날로그신호 출력부(250)는 D/A컨버터를 포함하도록 구성할 수 있으며 센서 로부터 전달된 신호에 대응하여 마이크로 컨트롤러(220)에서 계산된 센싱값을 아날로그신호로 변환하여 출력한다. 출력신호로 전압, 전류를 출력할 수 있다.The analog signal output unit 250 may be configured to include a D / A converter, and converts the sensing value calculated by the microcontroller 220 into an analog signal in response to the signal transmitted from the sensor. The output signal can output voltage and current.

디스플레이부(290)는 센서로부터 전달된 신호의 입력상태, 출력상태 및 경보상태 등을 표시하며, 각종 내부 설정값을 표시한다.The display unit 290 displays an input state, an output state, an alarm state, and the like of the signal transmitted from the sensor, and displays various internal setting values.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주기가변형 A/D변환기를 나타낸 블록도, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 주기가변형 A/D변환기의 입력선택부를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a periodic variable A / D converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A is a block diagram showing an input selection unit of a periodic variable A / D converter according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 A/D 변환부는, 입력선택부(211), 신호증폭부(212), 가변펄스구동회로부(213), 적분회로(214), 비교기(215)를 포함하도록 구성할 수 있다.As shown in FIG. 3, the A / D converter according to the present invention includes an input selector 211, a signal amplifier 212, a variable pulse driver circuit 213, an integrator circuit 214, and a comparator 215. It can be configured to include.

입력선택부(211)는 복수개의 센서로부터 아날로그 신호(RTD, T/C, DC VOLTALGE/CURRENT)가 입력되고, 마이크로 컨트롤러(220)의 제어신호에 기초하여 복수개의 아날로그 신호 중 어느 하나의 신호를 제 1 펄스파형으로 변환한다.The input selector 211 receives analog signals RTD, T / C, and DC VOLTALGE / CURRENT from a plurality of sensors, and receives one of a plurality of analog signals based on a control signal of the microcontroller 220. Convert to the first pulse waveform.

입력선택부(211)는 2ⁿ의 입력과 n개의 선택제어신호 및 1개의 출력신호를 갖는 멀티플렉서(MUX,multiplexer)가 사용될 수 있다.The input selector 211 may use a multiplexer (MUX) having an input of 2 ⁿ , n selection control signals, and one output signal.

예를 들면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 입력선택부(211)는 2²의MUX로 구성될 수 있으며, 여기서 A0~A3는 입력신호로서 A0 ~ A2는 센서 아날로그 입력신호, A3은 0(접지)이고, B는 출력신호, E0, E1은 마이크로 컨트롤러(220)로부터 인가되 는 선택 제어신호이다. 예를 들어, A0의 신호를 제 1 펄스파형으로 변환하기 위해, 마이크로 컨트롤러(220)는 입력선택신호(E0, E1)에 각각 동일한 주기를 가지는 펄스신호를 입력한다(입력신호는 0, 0과 1, 1이 주기적으로 선택된다). 상기 입력선택신호에 따른 입력은 A0와 0이 번갈아가며 선택되어 B에서 제 1 펄스 파형이 출력된다.For example, as shown in FIG. 3A, the input selector 211 may be configured as 2 ² . M0, where A0 to A3 are input signals, A0 to A2 are sensor analog input signals, A3 is 0 (ground), B is an output signal, and E0 and E1 are applied from the microcontroller 220. Selection control signal. For example, in order to convert the signal of A0 into the first pulse waveform, the microcontroller 220 inputs pulse signals having the same period to the input selection signals E0 and E1, respectively (the input signals are 0, 0 and 1, 1 is chosen periodically). The input according to the input selection signal is alternately selected from A0 and 0 so that the first pulse waveform is output from B.

신호증폭부(212)는 펄스파형으로 변환된 신호를 증폭하며, 가변펄스구동부(213)는 펄스파형의 평균값의 크기에 따라 펄스신호의 펄스폭을 가변시킨다.The signal amplifier 212 amplifies the signal converted into the pulse waveform, and the variable pulse driver 213 varies the pulse width of the pulse signal according to the magnitude of the average value of the pulse waveform.

적분회로(214)는 가변된 펄스신호를 적분하기 위한 회로로서, 적분된 펄스신호는 삼각파(톱니파)와 유사한 파형을 갖는 펄스 파형이 나타나게 된다.The integrating circuit 214 is a circuit for integrating a variable pulse signal, and the integrated pulse signal has a pulse waveform having a waveform similar to a triangular wave (sawtooth wave).

비교기(215)는 적분회로(214)의 출력신호가 설정된 기준값보다 큰 경우 기준값을 출력하고, 적분회로(214)의 출력신호가 설정된 기준값보다 작은 경우 0을 출력하여 제 2 펄스파형을 생성한다. 여기서, 제 2 펄스파형은 적분회로(214)의 삼각파(톱니파) 성분을 DC값으로 변환하여 얻어지는 깨끗한 펄스파형이다.The comparator 215 outputs a reference value when the output signal of the integrating circuit 214 is larger than the set reference value, and generates a second pulse waveform by outputting 0 when the output signal of the integrating circuit 214 is smaller than the set reference value. Here, the second pulse waveform is a clean pulse waveform obtained by converting a triangular wave (sawtooth wave) component of the integrating circuit 214 into a DC value.

마이크로 컨트롤러(220)는 비교기(215)에서 출력되는 펄스의 듀티를 측정하여 최종적으로 아날로그 센서신호를 디지털 센싱값으로 산출하게 된다. 여기서, 듀티의 측정은 하나의 펄스에서 1/4주기의 길이, 2/4주기의 길이, 3/4주기의 길이 및 4/4주기의 길이 중 어느 하나를 선택하여 이루어지게 되는데, 센싱값의 변화에 따라 듀티의 변화량이 가장 많아 측정 오차가 가장 작은 부분의 길이를 측정하는 것도 가능하다.The microcontroller 220 measures the duty of the pulse output from the comparator 215 and finally calculates the analog sensor signal as a digital sensing value. In this case, the duty is measured by selecting one of lengths of 1/4 cycle, length of 2/4 cycle, length of 3/4 cycle, and length of 4/4 cycle in one pulse. Depending on the change, it is also possible to measure the length of the part with the smallest measurement error due to the largest change in duty.

또한, 마이크로 컨트롤러(220)는 센싱값이 센서출력의 비선형 구간에 속하는 것으로 판단되는 경우 제 1 펄스파형의 1주기 내에서 비선형구간의 펄스폭을 제어하여 비선형구간 출력을 선형에 가깝도록 보상할 수 있는 것이 바람직하다.In addition, when it is determined that the sensing value belongs to the nonlinear section of the sensor output, the microcontroller 220 may control the pulse width of the nonlinear section within one period of the first pulse waveform to compensate the nonlinear section output to be close to linear. It is desirable to have.

예를 들면, 마이크로 컨트롤러(220)는 센서 출력값 A0가 비선형구간에 속하는 것으로 판단된 경우 센서출력값이 선형으로 가정할 경우의 값이 되도록 선택 제어신호(E0, E1)가 0, 0 (A0 선택)이 되는 펄스폭을 길게 제어하며, 비선형구간의 값이 상기 실제값보다 큰 경우에는 상기 입력선택신호(E0, E1)가 1, 1 (A3 선택)이되는 펄스폭을 길게 제어함으로써 비선형구간 출력을 보상하게 되는 것이다.(도 3a참조)For example, when it is determined that the sensor output value A0 belongs to the nonlinear section, the microcontroller 220 selects 0 and 0 (select A0) so that the selection control signals E0 and E1 are the values when the sensor output value is assumed to be linear. The pulse width is controlled to be long, and when the value of the nonlinear section is larger than the actual value, the output of the nonlinear section is controlled by controlling the pulse width at which the input selection signals E0 and E1 become 1 and 1 (A3 selection). To compensate (see Figure 3a).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신호변환모듈간의 시스템 공용 통신 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a system common communication between signal conversion modules according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 도 2에서와 같이 구성된 신호변환모듈(20)의 시스템 공용 통신부(210)를 모두 시스템 제어 및 신호 전달 커넥터에 연결하여 각 신호변환모듈(20)의 내부 설정값 읽기/쓰기 및 Multi 출력을 위한 통신을 수행한다.Referring to FIG. 4, all the system common communication unit 210 of the signal conversion module 20 configured as shown in FIG. 2 is connected to the system control and signal transfer connector to read / write the internal setting values of each signal conversion module 20. And performs communication for multi output.

도 4a를 참조하면, 다수의 신호변환모듈이 결합된 경우에는 전원부(40)는 제 1 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부와 연결되고, 제 1 신호변환모듈은 제 2 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부와 연결되어 있으며, 제 2 신호변환모듈은 제 3 신호변환모듈의 시스템 공용 통신부와 연결되어 있으며, 제 3 신호변환모듈은 전원부와 연결되어 있다. 즉, 전체적으로 직렬로 연결되어 있으며, 환상으로 연결되어 있어 특정 신호변환모듈에 이상이 검출되는 경우 상기 이상이 있는 신호변환모듈의 전원이 공급되는 쪽의 인접한 신호변환모듈에서 전원을 차단하도록 제어할 수 있다.4A, when a plurality of signal conversion modules are combined, the power supply unit 40 is connected to the system common communication unit of the first signal conversion module, and the first signal conversion module is connected to the system common communication unit of the second signal conversion module. The second signal conversion module is connected to the system common communication unit of the third signal conversion module, and the third signal conversion module is connected to the power supply unit. In other words, the entire series is connected in series and connected in a ring so that when an abnormality is detected in a specific signal conversion module, the adjacent signal conversion module on which the power of the abnormal signal conversion module is supplied can be controlled to cut off the power. have.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호변환모듈과 통신모듈이 결합된 멀티포인트 신호 변환 시스템의 블록도이다.5 is a block diagram of a multipoint signal conversion system in which a signal conversion module and a communication module are coupled according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 멀티포인트 신호 변환 시스템은 하나의 신호변환모듈(20)과 하나의 통신모듈(30)로 구성될 수 있다. 즉, 도 2에서와 같이 구성된 신호변환모듈(20)의 시스템 공용 통신부(260)를 통신모듈(30)에 연결하여 내부 설정값 읽기/쓰기 및 Multi 출력을 위한 통신을 수행한다.Referring to FIG. 5, the multi-point signal conversion system of the present invention may be composed of one signal conversion module 20 and one communication module 30. That is, the system common communication unit 260 of the signal conversion module 20 configured as shown in FIG. 2 is connected to the communication module 30 to perform communication for reading / writing internal setting values and multi output.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호변환모듈과 통신모듈이 결합된 멀티포인트 신호 변환 시스템의 제어회로 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a control circuit of a multipoint signal conversion system in which a signal conversion module and a communication module are coupled according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 멀티포인트 신호 변환 시스템은 다수의 신호변환모듈(20)과 하나의 통신모듈(30)로 구성될 수 있다. 즉, 도 2에서와 같이 구성된 신호변환모듈(20)의 시스템 공용 통신부(260)를 모두 통신모듈(30)에 연결하여 내부 설정값 읽기/쓰기 및 Multi 출력을 위한 통신을 수행한다.Referring to FIG. 6, the multi-point signal conversion system of the present invention may include a plurality of signal conversion modules 20 and one communication module 30. That is, all of the system common communication unit 260 of the signal conversion module 20 configured as shown in FIG. 2 is connected to the communication module 30 to perform communication for reading / writing internal setting values and multi output.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 신호변환모듈과 통신모듈로 이루어진 신호변환 그룹의 네트워크 구성도이다.7 is a network configuration diagram of a signal conversion group consisting of a signal conversion module and a communication module according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 도 5에서와 같이 구성된 신호변환 그룹(G)을 네트워크로 연결할 수 있다. 이때, 신호변환 그룹의 RS232/RS485 외부통신부를 네트워크로 연결하여 내부 설정값 읽기/쓰기 및 Multi 출력을 위한 통신을 수행한다.Referring to FIG. 7, the signal conversion group G configured as in FIG. 5 may be connected to a network. At this time, the RS232 / RS485 external communication unit of the signal conversion group is connected to the network to perform internal read / write and multi output communication.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 멀티포인트 신호 변환 시스템의 동작에 대해 설명하기로 한다.The operation of the multipoint signal conversion system of the present invention having the above configuration will be described.

신호변환모듈은(20) 각 측정지점에 설치되는 센서로부터 전달된 아날로그신호(T/C, RTD, 전류, 전압 등)는 주기가변형 A/D변환부(210)에 입력되고, 상기 입력된 아날로그 신호는 입력선택부(211)에서 마이크로 컨트롤러(220)의 제어신호에 기초하여 상기 중 어느 하나의 신호를 선택하여 제 1 펄스파형으로 변환된다. 펄스파형으로 변환된 신호는 증폭부(212)에서 증폭되며, 펄스가변구동부(213)에서 펄스파형의 신호 크기에 따라 펄스신호의 펄스폭이 가변된다. 가변된 펄스신호는 적분회로(214)와 비교기(215)를 거쳐 제 2 펄스파형이 된다. 상기와 같이 변환된 디지털 신호는 디스플레이부(290)에 표시되며, 마이크로 컨트롤러(220)는 비교기(215)에서 출력되는 펄스의 듀티를 측정하여 센싱값을 산출하며, 센싱값이 비선형구간에 속하는 것으로 판단되는 경우 제 1펄스파형의 1주기 내에서의 펄스폭을 제어하여 비선형구간 출력을 보상해 준다. The signal conversion module 20 inputs an analog signal (T / C, RTD, current, voltage, etc.) transmitted from a sensor installed at each measurement point to the periodic variable A / D converter 210, and inputs the analog signal. The signal is converted into a first pulse waveform by selecting any one of the above signals based on the control signal of the microcontroller 220 in the input selector 211. The signal converted into the pulse waveform is amplified by the amplifier 212, and the pulse width of the pulse signal is varied in accordance with the signal amplitude of the pulse waveform in the pulse variable driver 213. The variable pulse signal becomes the second pulse waveform through the integrating circuit 214 and the comparator 215. The digital signal converted as described above is displayed on the display unit 290, and the microcontroller 220 calculates a sensing value by measuring the duty of the pulse output from the comparator 215, and the sensing value belongs to the nonlinear section. If it is determined, the pulse width within one cycle of the first pulse waveform is controlled to compensate for the nonlinear section output.

상기와 같이 아날로그신호에 대한 출력값을 설정값에 따라 연산하여 아날로그신호 또는 경보접점 및 RS485/RS232 형태로 출력한다. 이때, 시스템 공용 통신부(260)를 통해 각 신호변환모듈간의 정보가 공유되게 되며, 해당 신호변환모듈의 고유번호를 포함하여 각 신호변환모듈에 데이터 공유가 이루어진다. 이와 함께, 필 요할 경우에 외부통신부(230)를 이용하여 해당 제어기기로 데이터를 직접 전달할 수도 있다.As described above, the output value for the analog signal is calculated according to the set value and output in the form of analog signal or alarm contact and RS485 / RS232. At this time, information between each signal conversion module is shared through the system common communication unit 260, and data is shared to each signal conversion module including a unique number of the corresponding signal conversion module. In addition, if necessary, the external communication unit 230 may be used to directly transfer data to the controller.

이후, 각 신호변환모듈의 데이터 공유가 이루어지면, 통신모듈은 시스템 공용 통신부(260)를 이용하여 각 신호변환모듈로부터 해당 데이터를 전달받거나, 또는 정보 공유된 하나의 신호변환모듈로부터 해당 데이터들을 전달받는다. 즉, 정보 공유가 이루어지는 점을 고려하여 통신회선의 운용을 효율화시키기 위해 모든 정보를 가지고 있는 하나의 신호변환모듈로부터 해당 데이터들을 전달받을 수 있다는 것이다. Then, when data sharing of each signal conversion module is made, the communication module receives the corresponding data from each signal conversion module using the system common communication unit 260, or transfers the corresponding data from one signal conversion module with information sharing. Receive. That is, in consideration of information sharing, the data can be received from one signal conversion module having all the information in order to streamline the operation of the communication line.

또한, 공유되는 데이터를 분석하여 각 관측지점에 설치되어 있는 센서 및 각 신호변환모듈에 이상이 있는지 여부를 검출해낼 수 있다. 신호변환모듈의 이상이 검출되는 경우 이상신호를 출력하여 경보를 발생하고, 인접한 신호변환모듈에서는 이상이 있는 신호변환모듈의 전원을 차단하며, 이상이 있는 신호변환모듈을 대신하여 공유된 데이터를 바탕으로 작업을 수행하여 교호적으로 데이터를 출력하게 된다. 이 경우에 데이터들은 해당 신호변환모듈의 고유번호를 가지고 있으므로 구분이 가능하게 된다. 이에 통신모듈은 원격지 호스트 컴퓨터 등의 제어기기에 해당 데이터를 전달하는데, 다수의 제어기기가 접속되어 있을 경우에는 해당 제어기기가 필요로 하는 데이터만을 전달하여야 하므로, 해당 데이터와 해당 제어기기를 매칭시키는 과정을 거친 후 해당 데이터를 해당 목적지인 제어기기로 전달한다. 이후, 제어기기를 통해 제어명령이 전달된 경우에는 통신모듈에서 해당 신호변환모듈의 고유번호를 매칭시키는 과정을 거쳐 해당 신호변환모듈을 통해 각 측정지점에 설치 되는 센서로 제어명령을 전달하게 된다. 이에 센서의 입력상태 및 출력상태, 내부 설정값 등을 변경하는 제어가 이루어질 수 있다. 이와 같은 방법으로 본 발명의 멀티포인트 신호 변환 시스템은, 입력되는 다양한 종류의 신호를 다양한 형태로 원격지 호스트 컴퓨터에 전달할 수 있다. 또한, 예를 들어 1개의 입력 신호로 10개의 출력을 지원할 수 있다. 그리고, 출력 최대 지원 개수는 32출력까지 사용할 수 있다. 즉, 각 신호변환모듈은 한 개 입력으로 2개의 아날로그출력을 사용할 수 있으며, 사용자가 1개의 입력으로 10개의 아날로그 출력을 이용하고자 할때 Multi 출력Option을 이용하여 사용할 수 있다.In addition, the shared data may be analyzed to detect whether there is an abnormality in the sensor and each signal conversion module installed at each observation point. If an abnormality of the signal conversion module is detected, an alarm is generated by outputting an error signal, and the adjacent signal conversion module cuts off the power of the abnormal signal conversion module, and based on the shared data in place of the abnormal signal conversion module. It will output the data alternately. In this case, the data can be distinguished because they have a unique number of the corresponding signal conversion module. The communication module transfers the data to a controller such as a remote host computer. When a plurality of controllers are connected, only the data required by the controller must be transferred. After the process, the data is transferred to the controller that is the destination. Subsequently, when a control command is transmitted through the controller, the communication module transmits a control command to a sensor installed at each measurement point through the corresponding signal conversion module after matching the unique number of the corresponding signal conversion module. Accordingly, a control for changing an input state, an output state, an internal setting value, and the like of the sensor may be performed. In this manner, the multi-point signal conversion system of the present invention can transmit various types of signals input to the remote host computer in various forms. In addition, one output signal can support ten outputs, for example. The maximum number of outputs supported can be up to 32 outputs. That is, each signal conversion module can use two analog outputs with one input, and can use Multi output option when user wants to use 10 analog outputs with one input.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호변환모듈을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a signal conversion module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주기가변형 A/D변환기를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a periodic variable A / D converter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 입력선택부를 나타낸 개념도이다.3A is a conceptual diagram illustrating an input selector according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 신호변환모듈간의 전원연결을 나타낸 개념도이다.4A is a conceptual diagram illustrating power connection between signal conversion modules according to an embodiment of the present invention.

<주요도면부호에 관한 설명><Description of main drawing code>

20 : 신호변환모듈 30 : 통신모듈20: signal conversion module 30: communication module

40 : 전원공급부 210 : A/D 변환부40: power supply unit 210: A / D conversion unit

211 : 입력선택부 212 : 신호증폭부211: input selector 212: signal amplifier

213 : 가변펄스구동회로부 214 : 적분회로213: variable pulse drive circuit 214: integrating circuit

215 : 비교기 220 : 마이크로 컨트롤러215: comparator 220: microcontroller

230, 303 : 외부통신부 240 : 경보출력부230, 303: external communication unit 240: alarm output unit

250 : 아날로그 신호출력부 260, 301 : 시스템 공용 통신부250: analog signal output unit 260, 301: system common communication unit

270 : 전원제어부 280 : 키조작부270: power control unit 280: key control unit

290 : 디스플레이부290: display unit

Claims

In the multi-point signal conversion system composed of a plurality of signal conversion module, operated in multiple channels, the signal conversion module,

An A / D converter for receiving an analog signal transmitted from a sensor installed at each measurement point and converting the signal into a digital signal;

An external communication unit connected to an external device and transmitting an input state, an output state, and an internal setting value of the sensor to the external device;

It is connected to the system common communication unit of the other signal conversion module, and transmits the analog signal, the digital signal and the power signal to the system common communication unit of the other signal conversion module, the analog signal, the digital signal is transmitted in parallel with each other, A system common communication unit connected to the power signal in series in an annular fashion;

A system control and signal transmission connector for interconnecting system common communication units or interconnecting external communication units and external devices;

The digital signal is input from the A / D converter to calculate a sensing value, and is connected to the system common communication unit to receive a digital signal converted from analog signals of other signal conversion modules to share the sensing values of a plurality of sensors. The microcontroller receives the digital signal of another signal conversion module and judges whether there is an abnormality of the signal conversion module different from the above and outputs an error signal if there is an error, and cuts off the power supply of the abnormal signal conversion module. Wow;

And an alarm output unit for outputting an alarm when the abnormal signal is received.

The method of claim 1,

The A / D converter,

An input selector configured to input the analog signals from a plurality of sensors and convert one of the plurality of analog signals into a first pulse waveform based on a control signal of the microcontroller;

A signal amplifier for amplifying the signal converted into the pulse waveform;

A variable pulse driver for varying a pulse width of a pulse signal according to the signal magnitude of the pulse waveform;

An integrating circuit for integrating the variable pulse signal;

And a comparator for generating the second pulse waveform by outputting the reference value when the output signal of the integrating circuit is larger than the set reference value and outputting zero when the output signal of the integrating circuit is smaller than the set reference value.

The microcontroller calculates a sensing value by measuring a duty of a pulse output from the comparator.

The method of claim 2,

And the microcontroller compensates the nonlinear section output by controlling the pulse width within one period of the first pulse waveform when it is determined that the sensing value belongs to the nonlinear section of the sensor output.

The method of claim 1,

If it is determined that the adjacent signal conversion module has an abnormality, the microcontroller receives the analog signal inputted by the abnormal signal conversion module and converts the received analog signal into a digital signal, and calculates a sensing value of the converted digital signal. A multipoint signal conversion system, characterized in that the output to the register.

The method of claim 1,

The signal conversion module includes: a key operation unit supporting user setting for control of the analog signal and the digital signal;

And a display configured to display an input state, an output state, and an alarm state processed by the microcontroller, and to display an internal setting value.